專利名稱：混合電池及其充電/放電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合電池及其充電/放電方法，更具體地說，本發(fā)明涉及具 有不同容量的自動充電"文電電池。
背景技術(shù)：
最近，緊湊而輕巧的便攜式電氣/電子設(shè)備得到快速的開發(fā)和生產(chǎn)，包 括蜂窩電話、筆記本電腦、可攜式攝像機等。相應(yīng)地，便攜式電氣/電子設(shè) 備具有內(nèi)置的電池組，以便可以在無法供給分離電源的地方操作所述設(shè)備。 考慮到經(jīng)濟因素，電池組最近采用可以同時充電和;故電的電池。這樣的電池 通常包括Ni-Cd電池、Ni-MH電池、Li電池和鋰離子(Li-ion) 二次電池。 鋰離子二次電池的工作電壓是通常用作便攜式電子設(shè)備電源的Ni-Cd電池 或鋰-MH電池的三倍。進一步，鋰離子二次電池由于其具有高的每單位重量 能量密度而得到廣泛地應(yīng)用。這種鋰離子二次電池使用鋰基氧化物作為正極活性材料，并使用碳材料 作為負極活性材料。通常，根據(jù)電解質(zhì)的類型，電池的類型可以分為液態(tài)電 解質(zhì)電池和聚合物電解質(zhì)電池，其中使用液態(tài)電解質(zhì)的電池稱為鋰離子電 池，使用聚合物電解質(zhì)的電池稱為鋰聚合物電池。進一步，鋰二次電池可以被制造成不同的類型，典型地包括圓柱狀、方塊狀和袋狀。具有這些形狀的電池連接到保護電路，該保護電路用來選擇對電池進行 充電或放電，或當電池被過度充電或過量電流流經(jīng)電池時切斷電源，乂人而保 護該電池。 一塊以上帶有保護電路的電池與便攜式電子設(shè)備串聯(lián)或并聯(lián)。當 在諸如筆記本電腦的消耗大量電能的便攜式電子設(shè)備中使用電池時，通常多 塊圓柱狀電池串聯(lián)和并聯(lián)，從而增加電池的運行時間和電能輸出。安裝在諸如筆記本電腦的輕薄便攜式電子設(shè)備中的多塊圓柱狀電池均 具有相同的容量和大小。當具有相同大小的圓柱狀電池安裝在便攜式電子設(shè) 備中，例如安裝在筆記本電腦中時，可能在該筆記本電腦中形成空隙。當袋 狀電池裝在該空隙時，可以增加電池的容量。但是，連接到圓柱狀電池的袋狀電池可能具有與所述圓柱狀電池不同的 容量。如果保護電路對具有不同容量的電池的充電/放電進行控制，則某些 充電模式與保護電路的充電模式不同的電池可能導(dǎo)致非均勻充電或非均勻 方文電，包4舌過度》文電。除了非均勻充電/放電，存在的問題還有對具有不同容量的電池進行自 動充電/力文電和控制此類電池的短路及異常工作。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一方面在于對具有不同容量的電池進行穩(wěn)定且均衡的充電/放電。另外，本發(fā)明的另 一 方面在于只使用電池的電能進行充電/放電。 攜式電子設(shè)備中時，增加可用的空間。 放電。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種混合電池，該混合電池包括多塊可 再充電電池；開關(guān)元件，用于通過電連接到所述可再充電電池的高電流通路來從所述可再充電電池的高電流通路中選擇一條；電連接到所述多塊可再充 電電池的混合電池保護電路，其由從所述多塊可再充電電池中的 一塊供給的 電能驅(qū)動，所述混合電池保護電路電連接到所述開關(guān)元件，以通過向所述開 關(guān)元件發(fā)送導(dǎo)通/斷開信號來依次對所述多塊可再充電電池進行充電M文電。可以通過合并罐狀電池和袋狀電池來形成所述多塊可再充電電池。所述多塊可再充電電池可以具有不同的容量。所述混合電路可以進一步包括充電/放電通路選擇器，其對充電通路 和放電通路進行選擇，所述充電通路使流入所選擇電池的電流能夠以向前的 方向流動，所述放電通路使流入所選擇電池的電流能夠以向后的方向流動的 放電通路，所述充電/放電通路選擇器被布置在所述多塊可再充電電池與所 述開關(guān)元件之間。所述混合電池可以進一步包括電池標識信息部分，其電連接到所述充 電/^t電端子，并且包括第一電容器，其電連接到所述充電/^L電端子的正 端子和負端子；第二電容器，其電連接到所述正端子和所述負端子中的一個； 和電阻器，其將所述第一電容器連接到所述第二電容器。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種混合電池，該混合電池包括多塊 可再充電電池；用于電池選擇的開關(guān)元件，其開關(guān)元件電連接到各可再充電 電池的高電流通路，所述開關(guān)元件的數(shù)目對應(yīng)于所述可再充電電池的數(shù)目； 用于充電/放電的開關(guān)元件，包括充電開關(guān)元件，其電連接到所述可再充 電電池的高電流通路的接合點；和放電開關(guān)元件，其電連接到所述充電開關(guān) 元件；和混合電池保護電路，包括電壓探測器，其電連接到各可再充電電 池來將多個電池電壓與基準電壓進行比較，并輸出與由所述比較所探測的電 壓值相對應(yīng)的數(shù)字信號；和控制器，其接收從所述電壓探測器輸出的數(shù)字信 號，并通過向所述用于電池選擇的開關(guān)元件中的一個輸出導(dǎo)通/斷開信號來 從所述多塊電池中選擇一塊，并向電連接到所選擇電池的高電流通路的所述 充電/放電開關(guān)元件輸出導(dǎo)通/斷開信號，所述控制器電連接到所述充電M丈電 開關(guān)元件的所述開關(guān)元件。所述混合電池保護電路可以進一步包括通過電流探測器，用于4罙測所 述多塊可再充電電池上流動的電流，并斷開所述用于充電M文電的開關(guān)元件。所述通過電流探測器可以在所述多塊可再充電電池被完全放電時探測 所連接的充電器，導(dǎo)通連接到所述多塊可再充電電池的所述用于充電的開關(guān) 元件，并導(dǎo)通所述用于電池選擇的開關(guān)元件中的一個。所述混合電池保護電路可以進一步包括開關(guān)延遲時間控制器，其控制 所述用于充電的開關(guān)元件與所述用于放電的開關(guān)元件之間的開關(guān)延遲時間， 所述開關(guān)延遲時間控制器進一步具有與其連接的無源元件，從而控制所述用成。所述用于電池選擇的開關(guān)元件可以由P溝道場效應(yīng)晶體管構(gòu)成，所述用 于充電/放電的開關(guān)元件可以由N溝道場效應(yīng)晶體管構(gòu)成。管。所述多塊可再充電電池可以通過對罐狀電池和袋狀電池進行組合來構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種混合電池，該混合電池包括多塊 可再充電電池；用于充電/放電的開關(guān)元件，包括用于充電的開關(guān)元件和 用于放電的開關(guān)元件，所述用于充電的開關(guān)元件分別電連接到所述多塊可再 充電電池，所述用于放電的開關(guān)元件分別電連接到所述用于充電的開關(guān)元 件；和混合電池保護電路，包括電壓探測器和控制器，所述電壓探測器電 連接到所述多塊可再充電電池，以便將所述可再充電電池的電壓與基準電壓 進行比較，并根據(jù)所述可再充電電池的狀態(tài)輸出數(shù)字信號；所述控制器電連 接到用于充電/放電的開關(guān)部分的開關(guān)元件，用于接收從所述電壓探測器輸信號。所述混合電池保護電路可以進一步包括通過電流探測器，用于探測所 述可再充電電池中流動的電流，并斷開所述用于充電W文電的開關(guān)元件。當所述可再充電電池被完全放電時，所述通過電流探測器可以探測所連用于防止反向電流的寄生二極管可以在所述控制器與所述電壓探測器 之間形成，所述用于防止反向電流的寄生二極管連接到所述控制器和所述電 壓探測器，從而形成7>共地電勢。所述混合電池保護電路可以進一步包括開關(guān)延遲時間控制器，用來控間，所述開關(guān)延遲時間控制器進一步連接到無源元件，以便控制所述用于充所述混合電池保護電路可以由單芯片封裝中的半導(dǎo)體器件集成電路構(gòu)成。效應(yīng)晶體管構(gòu)成<流的寄生二極管,所述多塊可再充電電池可以通過對罐狀電池和袋狀電池進行組合來構(gòu)成,根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種混合電池，所述混合電池包括多 塊可再充電電池；用于充電/放電開關(guān)元件包括用于放電的開關(guān)元件和用 于充電的開關(guān)元件，所述用于放電的開關(guān)元件電連接到多條電池高電流通 路，所述電池高電流通路的數(shù)目對應(yīng)于所述可再充電電池的數(shù)目，所述用于 充電的開關(guān)電連接到所述用于放電的開關(guān)元件共同連接的高電流通路；和混 合電池保護電路，包括電壓探測器和控制器，所述電壓探測器電連接到所 述多塊可再充電電池，以便將所述可再充電電池的電壓與基準電壓進行比較，并輸出與由所述比較探測的電壓值相對應(yīng)的數(shù)字信號；所述控制器電連接到用于充電/放電的開關(guān)部分的開關(guān)元件，用于接收從所述電壓^:測器輸 擇性地輸出導(dǎo)通/斷開信號。所述混合電池保護電路可以進一步包括通過電流探測器，用于探測所 述可再充電電池中流動的電流，并斷開所述用于充電/放電的開關(guān)元件。當所述可再充電電池被完全放電時，所述通過電流探測器可以^:測所連 的一個。用于防止反向電流的寄生二極管可以在所述控制器與所述電壓探測器 之間形成，并且所述用于防止反向電流的寄生二極管連接到所述控制器與所 述電壓探測器，以便形成公共地電勢。所述混合電池保護電路可以進一步包括開關(guān)延遲時間控制器，用來控制所述開關(guān)延遲時間控制器進一步連接到無源元件，以便控制所述用于充電的 開關(guān)元件與所述用于放電的開關(guān)元件之間的開關(guān)延遲時間。所述混合電池保護電路可以由單芯片封裝中的半導(dǎo)體集成電路構(gòu)成。所述用于充電的開關(guān)元件和所述用于放電的開關(guān)元件可以由N溝道場效應(yīng)晶體管或P溝道場效應(yīng)晶體管構(gòu)成?！诜烹姷拈_關(guān)元件^)。 止反向電流的寄生二極管所述多塊可再充電電池可以通過對罐狀電池和袋狀電池進4亍組合來形成。根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種對混合電池充電的方法，該方法包 括第一步驟，當多塊容量彼此不同的可再充電電池處于充電狀態(tài)時，探測 所述電池中的一個的充電狀態(tài)，當所探測的電池沒有處于完全充電狀態(tài)時，開始以由所探測電池的電池容量決定的充電方法進行充電，并且當所:探測的電池處于完全充電狀態(tài)時，停止所述充電；第二步驟，當所探測的電池在所 述第一步驟中處于完全充電狀態(tài)時，停止所述充電，并以適合于另一電池的 充電方法執(zhí)行所述第一步驟；和第三步驟，當所有的電池都處于完全充電狀 態(tài)時，停止對所述電池進4于充電。在執(zhí)行所述第一到第三步驟期間，當所述多塊電池都處于完全充電狀態(tài) 時，同時執(zhí)行一探測所述多塊電池處于的過度充電狀態(tài)的步驟。本發(fā)明的所述方法可以進一步包括以下步驟當在所述第一到第三步驟 流動期間，存在高于所設(shè)置的擊穿電流的通過電流流動時，在充電/^:電開 關(guān)斷開的情況下停止充電M文電。根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種對混合電池進行放電的方法，包括 第一步驟，當多塊容量彼此不同的可再充電電池處于放電狀態(tài)時，^:測所述 電池中的一塊的放電狀態(tài)，當所探測的電池沒有處于完全放電狀態(tài)時，開始 以由所探測電池的電池容量決定的放電方法進行放電，并且當所探測的電池 處于完全放電狀態(tài)時，停止所述放電；第二步驟，當所探測的電池在所述第 一步驟處于完全放電狀態(tài)時，停止所述放電，并以適合于另一電池的放電方 法執(zhí)行所述第一步驟；和第三步驟，當所述電池都處于完全放電狀態(tài)時，停 止3十所述電'池進4亍》文電。本發(fā)明的所述方法可以進一步包括以下步驟當在所述第一到第三步驟 期間，存在高于所設(shè)置的擊穿電流的通過電流流動時，通過斷開所述充電/ ;故電開關(guān)來停止充電/;^文電。


通過參照以下結(jié)合附圖的詳細描述，本發(fā)明更易于理解，因此對本發(fā)明 及其所伴隨的好處的更完整的理解也將顯而易見。在附圖中，相同的附圖標記指示相同或相似的部件，其中圖1 a是依照本發(fā)明示例性實施例的混合電池的電路圖。 圖lb是與圖la對應(yīng)的添加了充電/放電通路元件的電路圖。圖2a是依照本發(fā)明另 一示例性實施例的混合電池的電路圖。 圖2b是圖2a、圖3和圖4中使用的示例性電壓探測器及其外圍部件的 電路圖。圖3是圖示了依照本發(fā)明又一示例性實施例的混合電池的電路圖。 圖4是依照本發(fā)明再一 實施例的混合電池的電路圖。 圖5是依照本發(fā)明一個示例性實施例的混合電池的充電/放電方法的流 程圖。
具體實施方式
在下文中，將參照附圖，詳細描述依照本發(fā)明示例性實施例的混合電池。 在本發(fā)明的整篇描述中，貫穿不同的附圖，相同的附圖標記用于相同的元件。 另外，為了簡潔起見，貫穿不同的附圖，對相同的元件不進行重復(fù)解釋。圖1 a是依照本發(fā)明示例性實施例的混合電池的電路圖。參照圖la,依照本發(fā)明的混合電池100包括多塊可再充電電池110, 開關(guān)元件120和混合電池保護電路130。為了方便對圖la進行解釋，多塊可再充電電池被示作第一電池111和 第二電池112,開關(guān)元件120電連接到第一和第二電池111和112的高電流 通3各，混合電池保護電3各130電連接到第一電池111、第二電池112和開關(guān) 元件120。第一電池111和第二電池112為容量彼此不同的可再充電電池，并JU皮 此電連接?？梢杂糜啥鄩K電池組成的電池組形成第一電池111和第二電池 112。第一電池111和第二電池112都可以為罐狀電池或袋狀電池。此外，第 一電池111和第二電池112的容量可以彼此不同。這樣，當混合使用具有彼 此不同的類型和容量的電池時，當將它們裝入便攜式電子設(shè)備(未示出)時， 可以增加空間利用率。電連接到第一電池111和第二電池112的高電流通路的開關(guān)元件120在第一電池111和第二電池112中選擇一個，并使所選擇的那個電池能夠被充 電/放電。這種開關(guān)元件120可以包括作為開關(guān)的電氣設(shè)備，并且連接到第 一電池111和第二電池112的相應(yīng)高電流通路，從而導(dǎo)通或切斷高電流通路。 這種開關(guān)元件120由從混合電池保護電路130輸入的信號控制，然后被導(dǎo)通 /斷開?；旌想姵乇Ｗo電路130向開關(guān)元件120發(fā)送導(dǎo)通/斷開信號來從第一電 池111和第二電池112中選擇一個，然后對所選擇的那個電池進4亍充電或i丈 電。這種混合電池保護電路130包括集成的多個邏輯單元、無源元件和有源 元件，并利用第一電池111或第二電池112之一提供的電能驅(qū)動。為了使混 合電池保護電路130由第二電池111或第二電池112之一提供的電能驅(qū)動， 混合電池保護電路130應(yīng)當電連接到第一電池111和第二電池112的正沖及/ 負極，如圖la所示。在具有上述配置的依照本發(fā)明的混合電池中，由于混合電池保護電路 130以針對容量和形狀不同的第一電池111和第二電池112進行改良后的充 電/放電方法對第一電池111和第二電池112進行充電和放電，因此混合電 池保護電路130可以解決由第一電池111和第二電池112的容量不同導(dǎo)致的 非均勻充電/放電問題。同時，通過混合地利用具有不同類型和配置的可再 充電電池，例如罐狀電池和袋狀電池，當將這些電池裝入便攜式電子設(shè)備時， 可以增加可利用的空間。此外，由于混合電池保護電路130由第一電池111 和第二電池112提供的電能驅(qū)動，因此可以自動控制第一電池111和第二電 池112的充電"文電。圖lb是對應(yīng)于圖la且添加了充電/放電通路的電路圖。參照圖lb,充電/放電通路選擇器140被進一步布置在第一電池111和 第二電池112之間。充電/放電通路選擇器140選擇允許電流以前進方向流 向所選擇電池的充電通路140b，和允許電流以與充電通路140b相反的方向 流動的放電通路140a。當對第一電池111和第二電池112進行充電時，充電 /放電通路選擇器140通過切斷放電通路140a中流動的電流來防止錯誤操作，當以相同的方式對第一電池111和第二電池112進行放電時，充電/放 電通路選擇器140通過切斷在充電通路140b中流動的電流來防止錯誤操作。 這種充電/放電通路選擇器140可以包括二極管和開關(guān)元件，或包括邏輯元 件和電氣元件的集成電路。此外，第一電池111和第二電池112電連接到充電/放電端子(+P， -P)， 第一電容器151排列在正充電/放電端子(+P)與負充電M文電端子(-P)之 間，以切斷所述放電端子之間的直流電壓，還包括電連接到正充電/放電端 子(+P)與負充電/放電端子(-P)之一的第二電容器152。電連接第一電容 器151和第二電容器152的電阻器153連接到輔助端子T/H。相應(yīng)地，當輔 助端子T/H和充電/放電端子(+P, -P)連接到充電器或便攜式電子設(shè)備的 電池端子時，它向充電器或便攜式電子設(shè)備提供電阻器153的電阻值，以向 它們通知其類型和特性。圖2a是依照本發(fā)明另 一 示例性實施例的混合電池的電路圖。參照圖2a，本發(fā)明的混合電池200包括多塊可再充電電池111和112; 用于選擇電池的電池選擇開關(guān)元件210;充電/放電開關(guān)元件230，用于選擇 由電池選擇開關(guān)元件210選擇的電池的充電/放電通路；和混合電池保護電 3各240,用于控制電池選擇開關(guān)元件210和充電/放電開關(guān)元件230。為了方便描述，在圖2a中，將多塊可再充電電池示作第一電池111和 第二電池112。電池選擇開關(guān)元件210被分為第一開關(guān)元件211和第二開關(guān) 元件212,其中第一開關(guān)元件211電連接到第一電池111的高電流通路，第 二開關(guān)元件212電連接到第二電池112的高電流通路。此外，充電/i文電開 關(guān)元件230連接到第 一 電池111的高電流通路與第二電池112的高電流通3各 的交點，并且混合電池保護電路240電連接到第一電池111、第二電池112、 電池選擇開關(guān)元件210和充電M文電開關(guān)元件230,如圖2a所示。電池選擇開關(guān)元件210包括連接到第一電池111的第一開關(guān)元件211和 連接到第二電池112的第二升關(guān)元件212。這樣，通過向各電池附加一開關(guān) 元件，來分離地分別將第一電池111和第二電池連接到高電流通路。充電/》文電開關(guān)元件230包括充電開關(guān)元件231和》史電開關(guān)元件232,充 電開關(guān)元件231電連接到第一電池111的高電流通路與第二電池112的高電 流通路的交點，放電開關(guān)元件232電連接到充電開關(guān)元件231。這種充電開 關(guān)元件231和放電開關(guān)元件232布置在一條高電流通路線路上以便減小電路 布圖(circuit pattern)的長度，充電開關(guān)元件231在充電時由混合電池保護 電路240導(dǎo)通，從而連接到從第一電池111的高電流通路和第二電池112的 高電流通路中選擇的充電通路。由于充電通路表示與第一電池111或第二電 池112連接的充電器(未示出)應(yīng)當對第一電池111或第二電池112充電的 方向，電流以逆時針方向流動。相反，》文電開關(guān)元件232導(dǎo)致電流在第一電 池111的高電流通路與第二電池112的高電流通i 各之間以順時4十方向流動， 與充電通3各方向相反?；旌想姵乇Ｗo電路240進一步包括電壓探測器241和242及控制器240, 各自包括多個邏輯元件、無源元件和有源元件。參照圖2a,電壓探測器被分 為電連接到第一電池111的第一電壓探測器241和電連接到第二電池112的 第二電壓探測器242。第一電壓探測器241將第一電池111的電壓與多個基準電壓進行比較。 這種第一電壓探測器241可以根據(jù)在第一電池中測得的電壓對第一電池Ul 的狀態(tài)進行分類。如下將描述分類方法，再次參照圖2b。第一電壓探測器 241向多個運算放大器供給基準電壓，并將在第一電池lll中測得的電壓與 向運算放大器供給的基準電壓進行比較，以便可以對第一電池111的狀態(tài)進可以進一步包括過度充電和過度放電。這樣，根據(jù)在第一探測器241中所分 類的狀態(tài)而輸出的數(shù)字信號被供給控制器233，并且相應(yīng)地，已接收該信號 的控制器233識別第一電池111的狀態(tài)信息，以便控制器233導(dǎo)通/斷開電 池選擇開關(guān)元件210和充電/放電開關(guān)元件230。第二電壓探測器242將第二電池112的電壓與多個基準電壓進行比較。 通過將測得的電壓與基準電壓進行比較，第二電池112的狀態(tài)可以被分為完全充電狀態(tài)和完全放電狀態(tài)。此外，該分類可以進一步包括過度充電狀態(tài)和過度放電狀態(tài)。相同的，第二電壓探測器242可以具有與上述第 一 電壓探測 器241相同的配置?？刂破?33向電池選擇開關(guān)元件210輸出導(dǎo)通/斷導(dǎo)通信號，并從第一 電池111和第二電池112中選擇一個。此外，控制器233向充電/》文電開關(guān) 元件230輸出導(dǎo)通/斷導(dǎo)通信號，并且為由電池選擇開關(guān)元件210選擇的第 一電池111或第二電池112選擇充電/放電通路。第一電壓探測器241和第 二電壓探測器242根據(jù)第一電池111或第二電池112的充電/放電狀態(tài)來探 測電壓，并根據(jù)充電/放電向控制器233輸出數(shù)字信號。接收這種數(shù)字信號 的控制器233通過導(dǎo)通充電/^:電開關(guān)元件230的充電開關(guān)元件231來形成 充電通路，或通過導(dǎo)通放電開關(guān)元件232來形成放電通路。在選擇充電通路 或放電通路之后，在選擇性地導(dǎo)通第一開關(guān)元件211或第二開關(guān)元件212的 同時，第一電池111和第二電池112之一被充電或被放電。控制器233檢測 充電/放電端子(+P,-P)的端子電壓，并判斷是充電狀態(tài)還是放電狀態(tài)?；旌想姵乇Ｗo電路240可以進一步包括通過電流(over-current)探測 器234,其檢測在第一電池111與第二電池112之間流動的電流，并斷開充 電/放電開關(guān)元件230。這種通過電流探測器234防止混合電池保護電路240、 便攜式電子設(shè)備(未示出)的電路、充電器(未示出)或第一電池111和第 二電池112在電流快速流入和流出電路時#皮損壞。當?shù)谝浑姵?11和第二電池112被完全放電，并且電源被切斷的第一控 制器233失去其控制功能時，通過電流探測器234檢測到充電器(未示出) 連接到正/負充電/放電端子(P+,P-),因此它可以導(dǎo)通充電開關(guān)元件231， 并且同時導(dǎo)通第一開關(guān)元件211或第二開關(guān)元件212。相應(yīng)地，可以選擇第 一開關(guān)元件211或第二開關(guān)元件212進行充電。混合電池保護電路240可以進一步包括開關(guān)延遲時間控制器235,其 控制充電開關(guān)元件231與放電開關(guān)元件232之間的開關(guān)時間差。在包括該開 關(guān)延遲時間控制器235的混合電池保護電路240中，諸如電容器和電阻器的無源元件連接到開關(guān)延遲時間控制器235的一個端子，以便可以控制對充電 開關(guān)元件231和放電開關(guān)元件232進行切換所需的時間?；旌想姵乇Ｗo電路240可以是半導(dǎo)體器件集成電路?；旌想姵乇Ｗo電路 240可以由具有半導(dǎo)體芯片封裝類型的單個芯片構(gòu)成，例如，具有8到10 個管腳的半導(dǎo)體芯片封裝。電連接到第一電池111和第二電池112的電源(未 示出)用作混合電池保護電路240的電源，向混合電池保護電路240提供穩(wěn) 定的經(jīng)整流的電能。當以半導(dǎo)體芯片封裝類型制造混合電池保護電路240 時，集成可能被具體化以便表示功能，并且混合電池保護電路240可能裝在 絕緣基板(未示出)等上。電池選擇開關(guān)元件211和212包括P溝道場效應(yīng)晶體管。另外，充電/ ;故電開關(guān)元件231開關(guān)元件232為N溝道場效應(yīng)晶體管，并且可以通過混 合電池保護電路240的導(dǎo)通信號來導(dǎo)通第一電池111和第二電池112的高電 流通路之間的充電或放電通路。反向電流保護寄生二極管231a和231b可以被包括在充電開關(guān)元件231 和方文電開關(guān)元件232中。當充電開關(guān)元件231導(dǎo)通，并連接到第一電池lll 和第二電池112的電流在其中以逆時針方向流動的充電通路時，連"l妻到充電 開關(guān)元件231的反向電流保護寄生二極管231a切斷順時針方向的》文電通路。 以類似的方式，反向電流保護寄生二極管232b在放電開關(guān)元件232中形成， 當對第一電池111和第二電池112進行放電時，充電通路被切斷。圖3是依照本發(fā)明又一個示例性實施例的混合電池的電路圖。參照圖3,本發(fā)明的混合電池300包括多塊可再充電電池111和112、 多個充電/放電開關(guān)元件310和320及混合電池保護電路330。在圖3的示例性附圖中，為了方便描述，將多塊可再充電電池示作第一 電池111和第二電池112,并且充電/放電開關(guān)元件被分為第一充電/放電開 關(guān)元件310和第二充電/;J文電開關(guān)元件320，其分別電連接到第一電池111和 第二電池112。此外，混合電池保護電路330電連接到第一電池111、第二 電池112、第一充電/放電開關(guān)元件310和第二充電/放電開關(guān)元件320。第一充電/放電開關(guān)元件310包括第一放電開關(guān)元件312,其電連接到 第一電池lll的一端；和第一充電開關(guān)元件311，其電連接到第一方文電開關(guān) 元件312。作為對從控制器333輸出的導(dǎo)通信號的響應(yīng)，第一充電開關(guān)元件 311連接第一電池111與負充電/放電端子(P-)之間的通路來對第一電池111 進行充電。作為對從控制器333輸出的導(dǎo)通信號的響應(yīng)，第一放電開關(guān)元件 312連接第一電池111與負充電/放電端子(P-)之間的通路來對第一電池111 進行放電。此外，類似于第一充電/》文電開關(guān)元件310,第二充電/》丈電開關(guān)元件320 包括第二放電開關(guān)元件322，其電連接到第二電池112的一端；和第二充 電開關(guān)元件321,其電連接到第二放電開關(guān)元件322。作為對從第二控制器 333輸出的導(dǎo)通信號的響應(yīng)，第二充電開關(guān)元件321連接第二電池112與負 充電/放電端子(P-)之間的通路來對第二電池112進行充電。作為對從第二 控制器333輸出的導(dǎo)通信號的響應(yīng)，第二放電開關(guān)元件322連接第二電池 112與負充電/放電端子(P-)之間的通3各來對第二電池112進行》欠電?；祀姵乇Ｗo電路330包括電壓控制器331和332及控制器333。這種 電壓保護電路330可以通過對多個邏輯元件、有源元件和無源元件進行集成 來形成。在這種情況下，為了方便描述，電壓控制器被分為用于探測第一電 池111的電壓的第一電壓探測器331和用于探測第二電池112的電壓的第二 電壓探測器332，如圖3所示。第一電壓探測器331將第一電池111的電壓與多個基準電壓進行比較。 這種第一電壓探測器331根據(jù)被測量的第一電池111的電壓來對第一電池 lll的狀態(tài)進行分類。再次參照圖2b,分類方法被描述如下。第一電壓探測 器311向多個運算放大器供給基準電壓，通過電阻器來控制被測量的第一電 池lll的電壓幅度，并對第一電池111的狀態(tài)進行分類。第一電池lll可以 被分類為大約4.1V的完全充電狀態(tài)和大約3.0V的完全放電狀態(tài)。由于針對 這些狀態(tài)的電壓是由供給多個運算放大器的基準電壓確定的，因此可以選擇 多個電壓。相同地，根據(jù)在第一電壓探測器中分類的狀態(tài)而輸出的導(dǎo)通信號被供給以控制器333，并且相應(yīng)地，被供給導(dǎo)通信號的控制器333識別第一 電池111的狀態(tài)信息。第二電壓探測器332將第二電池112的電壓與多個基準電壓進行比較。 此外，通過對測得的電壓與基準電壓進行比較，第二電池112的狀態(tài)可以被 分類為完全放電狀態(tài)和完全充電狀態(tài)。這種第二電壓探測器332可以由與上 述第 一 電壓探測器331相同的配置來構(gòu)成?？刂破?33可以根據(jù)由第一探測器331和第二探測器332所探測的第一 電池111和第二電池112的狀態(tài)來對第一電池111和第二電池112進行充電 /放電。首先，當諸如便攜式電子設(shè)備的負載(未示出)連接到正充電/放電 端子(P+)和負充電/放電端子(P-)并發(fā)生放電時，控制器333導(dǎo)通第一 放電開關(guān)元件312,并對第一電池111進行放電。接下來，當?shù)谝浑姵豯ll 被放電到第一電壓探測器331中設(shè)置的擊穿電壓時，第一放電開關(guān)元件312 斷開，第一電池111的放電停止，并且同時，第二放電開關(guān)元件332導(dǎo)通， 并且第二電池112被放電。隨后，當放電進行到第二放電探測器332中設(shè)置 的擊穿電壓或完全放電電壓時，第二放電開關(guān)元件332斷開，并且第二電池 112的放電停止。當充電器(未示出)連接到正充電/^:電端子(P+)和負充 電/放電端子(P-)以進行充電時，第一充電開關(guān)元件311導(dǎo)通，并且第一電 池lll被充電。接下來，當?shù)谝浑姵?11被充電到第一電壓探測器331中設(shè) 置的擊穿電壓時，它將第一充電開關(guān)元件311斷開，并且第一電池lll的充 電停止，并且同時，第二充電開關(guān)元件321導(dǎo)通，并且第二電池112#1充電。 隨后，當充電進行到第二電壓探測器332中設(shè)置的擊穿電壓或完全充電電壓 時，第二充電開關(guān)元件322斷開，并且第二電池112的充電停止?？刂破?333可以;險測充電/^:電端子(P+,P-)的端子電壓，并判斷電池狀態(tài)是充電 還是放電?；旌想姵乇Ｗo電路330可以進一步包括通過電流探測器348,其檢測 在第一電池111和第二電池112中流動的電流，并且導(dǎo)通第一充電開關(guān)元件 311、第一放電開關(guān)元件312、第二充電開關(guān)元件331和第二放電開關(guān)元件321。可以通過將供給第一電壓探測器331和第二電壓探測器332的基準電 壓供給運算放大器來構(gòu)成該通過電流探測器348，所述通過電流探測器348 并且可以探測針對瞬時通過電流流入的突然電壓降。這種通過電流探測器 348防止混合電池保護電路330、便攜式電子設(shè)備(未示出)的電路、充電 器(未示出)、第一電池111或第二電池112在電流快速流入和流出電3各時 被損壞。當?shù)谝浑姵?11和第二電池112被完全放電，并且電源被切斷的第一控 制器333失去其控制功能時，通過電流探測器348檢測充電器(未示出)連 接到正/負充電/放電端子(P+,P-)，并且從第一充電開關(guān)元件311和第二充 電開關(guān)元件321中選擇一個，并將其導(dǎo)通。相應(yīng)地，第一電池lll或第二電 池112之一被選擇來進行充電?？梢杂?人充電器供給的電源來驅(qū)動混合電池 保護電路330?？刂破?30與反向電流防止二極管345 —起共同連接到第 一 電池111的 第一地電勢和第二電池112的第二地電勢，并形成公共地電勢334。這樣， 雖然第一電池111和第二電池112中的一個凈皮公共地電勢344完全^t電，可 以利用第一電池111和第二電池112中的另一個來提供電能以驅(qū)動控制器 330。反向電流防止二極管345切斷在第一地電勢341和第二地電勢346中 流動的電流?；旌想姵乇Ｗo電路330可以進一步包括開關(guān)延遲時間控制器349,其 控制第一充電開關(guān)元件311與第二充電開關(guān)元件321及第一/第二放電開關(guān) 元件312和第二放電開關(guān)元件322之間的切換時間差。在包括這種開關(guān)延遲 時間控制器349的混合電池保護電路330中，諸如電容器和電阻器的無源元 件連接到開關(guān)延遲時間控制器349的一個端子，以便可以控制切換第一充電 開關(guān)元件311與第二充電開關(guān)元件321及第一放電開關(guān)元件312和第二》文電 開關(guān)元件322所需的時間。混合電池保護電路330可以包括半導(dǎo)體器件集成電路。具有上述功能的 混合電池保護電路330在半導(dǎo)體芯片封裝中形成，包括8到10個管腳。當電路在半導(dǎo)體芯片封裝中形成時，很容易在大規(guī)模生產(chǎn)排列中將電路裝在絕 纟彖襯底上，從而減小制造成本。在這種情況下，第一充電開關(guān)元件311和第二充電開關(guān)元件321和第一 ;改電開關(guān)元件312和第二放電開關(guān)元件322可以包括場效應(yīng)晶體管等，特別 地，N溝道場效應(yīng)晶體管，因此它們可以充當開關(guān)而不需要額外的升壓電路?？梢栽诘谝怀潆婇_關(guān)元件311、第二充電開關(guān)元件321、第一放電開關(guān) 元件312和第二放電開關(guān)元件322中各自形成寄生二極管311a、 312a、 321a 和322a, /人而在充電或放電時防止反向電流。由于上述實施例中已經(jīng)描述了 這種寄生二極管311a、 312a、 321a和322a,因此省略了其詳細描述。圖4是圖示了依照本發(fā)明再 一 個示例性實施例的混合電池的電路圖。參照圖4,本發(fā)明的混合電池400包括多塊可再充電電池111和112、 多個充電"丈電開關(guān)元件410和混合電池保護電路420。在圖4的示例性附圖中，為了方便描述，多塊電池被有限地示作第一電 池111和第二電池112。此外，充電/放電開關(guān)元件410被分為第一放電開關(guān) 元件411、第二放電開關(guān)元件412和充電開關(guān)元件413,第一;^文電開關(guān)元件 411電連接到第一電池111的高電流通路，第二放電開關(guān)元件412電連接到 第二電池的高電流通路，充電開關(guān)元件413電連接到第一放電開關(guān)元件412 的高電流通路與第二放電開關(guān)元件413的高電流通路的交點。此外，混合電 池保護電路420電連接到第一電池111、第二電池112和充電/放電開關(guān)元件 410。在充電/放電開關(guān)元件410中，放電開關(guān)元件411和412連接到第一電 池111和第二電池112,因此可以選擇第一電池111和第二電池112的各自 的充電通路，并且待選擇的電池可以由一個充電開關(guān)元件413選擇性地控制?；旌想姵乇Ｗo電路410可以包括電壓探測器421和422及控制器423。 電壓探測器被分為第一電壓探測器421,用于探測第一電池111的電壓； 和第二探測器422，用于探測第二電池112的電壓。第一電壓探測器421將第一電池111的電壓與多個基準電壓進行比較。 這種第一電壓探測器421根據(jù)被測量的第一電池111的電壓對第一電池111 的狀態(tài)進行分類。由于第一電壓探測器421與上述其他實施例在圖2b中示 出的電壓探測器相同，因此省略對第一電壓探測器421和第二電壓探測器 422的詳細描述。控制器423根據(jù)由第 一探測器421和第二探測器422所探測的第 一 電池 111和第二電池112的狀態(tài)，來對第一電池111和第二電池112進行充電/ 放電。首先，當諸如便攜式電子設(shè)備的負載(未示出)連接到正充電/放電 端子(P+)與負充電/放電端子(P-)之間以進行放電時，控制器423導(dǎo)通 第一》文電開關(guān)元件411，并對第一電池111進行放電。接下來，當?shù)谝浑姵?111被放電到第一電壓探測器421中設(shè)置的擊穿電壓或完全放電電壓時，第 一方文電開關(guān)元件斷開，并且第一電池111的》t電停止，并且同時第二》文電開 關(guān)元件412導(dǎo)通，并且第二電池112被放電。隨后，當放電進行到第二電壓 探測器422中設(shè)置的擊穿電壓或完全放電電壓時，第二放電探測器412斷開， 并且第二電池112的放電停止。進一步，當充電器等連接到正充電/放電端 子(P+)與負充電/放電端子(P-)之間并進行充電時，第一充電開關(guān)元件 311和充電開關(guān)元件413導(dǎo)通，并且第一電池111被充電。接下來，當?shù)谝?電池111被充電到第一電壓探測器421中設(shè)置的擊穿電壓時，它斷開第一方文 電開關(guān)元件411,并且第一電壓111的充電停止，并且同時第二》文電開關(guān)元 件412導(dǎo)通，并且第二電池112被充電。隨后，當充電進行到第二電壓纟笨測 器422中設(shè)置的擊穿電壓或完全充電電壓時，第二放電開關(guān)元件412斷開， 并且第二電池112的充電停止。在這種情況下，當?shù)谝浑姵?11和第二電池 112被過度充電時，充電開關(guān)元件413斷開，并且第一電池111和第二電池 112的充電停止。此外，控制器423檢測充電/放電端子(P+,P-)的端子電 壓，并判斷電池狀態(tài)是充電還是放電?；旌想姵乇Ｗo電路420可以進一步包括通過電流探測器428,其檢測 在第一電池111和第二電池112中流動的電流，并斷開第一;^電開關(guān)元件411和第二放電開關(guān)元件412。由于這種通過電流探測器428像上述通過電 流探測器一樣使用，因此省略其詳細描述。當?shù)谝浑姵?11和第二電池112被完全放電，并且電源被切斷的第一控 制器423失去其控制功能時，通過電流探測器428檢測充電器(未示出)連 接到正/負充電/放電端子(P+,P-),并且導(dǎo)通充電開關(guān)元件413,并且同時 導(dǎo)通第一放電開關(guān)元件411和第二i文電開關(guān)元件412中的一個。相應(yīng)地，乂人 第一電池111和第二電池112中選擇一個，并對其進行充電。混合電池保護電路420可以進一步包括開關(guān)延遲時間控制器429,其 控制充電開關(guān)元件413與第一放電開關(guān)元件411和第二放電開關(guān)元件412之 間的切換時間差，在包括這種開關(guān)延遲時間控制器429的混合電池保護電路 420中，諸如電容器和電阻器的無源元件連接到開關(guān)延遲時間控制器429的 一個端子，以便可以控制切換充電開關(guān)元件413和第一放電開關(guān)元件411和 第二 電開關(guān)元件412所需的時間。混合電池保護電路420可以是半導(dǎo)體器件集成電路。混合電池保護電路 420可以是單芯片，例如半導(dǎo)體芯片封裝類型，包括大約8到10個管腳。 可以進一步包括連接到第一電池111和第二電池U2的電源來作為混合電池 保護電路420的電源，向混合電池保護電路420提供穩(wěn)定的經(jīng)整流的電源。 當以半導(dǎo)體芯片封裝制造混合電池保護電路420時，集成可以被具體化以便 表示功能，并且混合電池保護電路420可以裝在絕緣襯底(未示出)等上。另外，充電開關(guān)元件413、第一放電開關(guān)元件411和第二放電開關(guān)元件 412包括N溝道場效應(yīng)晶體管或P溝道場效應(yīng)晶體管，并且作為對混合電池 保護電路420的導(dǎo)通或斷開信號的響應(yīng)，第一電池111或第二電池112的高 電流通路中的充電或放電通路可以被導(dǎo)通或斷開。此外，充電開關(guān)元件413、第一it電開關(guān)元件411和第二;^文電開關(guān)元件 412中的一個可以包括反向電流防止寄生二極管413a和412a。在連接到充 電開關(guān)元件413的反向電流防止寄生二極管413a中，當充電通^各連4妄到第 一電池和第二電池的高電流通路時，充電開關(guān)元件413導(dǎo)通和切斷高電流通路之間的放電通路。圖5是依照本發(fā)明一個示例性實施例的混合電池的充電/放電方法的流 程圖。為了詳細描述本發(fā)明混合電池的充電方法，將參照圖5的充電方法流程 圖給出描述。此外，以下將參照圖2a的電路圖描述圖5的混合電池的充電 方法。本發(fā)明的混合電池充電方法包括第一步驟Sll、第二步驟S12和第三步 驟S13。首先，在第一步驟S11中，當充電器(未示出)等連接到第一電池111 和第二電池112的高電流通3各時，從第一電池111和第二電池112中選擇一 個，并識別其充電狀態(tài)。例如，當選擇第一電池lll，并識別其充電狀態(tài)時， 在第一電壓探測器241中探測第一電池111的充電狀態(tài)，所述第一電壓探測 器判斷電池狀態(tài)是否是完全充電狀態(tài)。完全充電狀態(tài)是指第一電池111的電 壓略低于過度充電電壓的狀態(tài)，例如，大約4.1V。定義完全充電狀態(tài)的原 因在于為了選擇性地對第一電池111和第二電池112進行充電。相應(yīng)地，可 以隨意定義完全充電狀態(tài)的電位。此外，第一電壓探測器241確定電位高于 完全充電狀態(tài)電位的第一電池111的過度充電狀態(tài)。接下來，當所識別的第 一電池111的狀態(tài)不是完全充電狀態(tài)時，利用滿足第一電池111的電池容量 的充電方法開始充電，并且當?shù)谝浑姵?11的狀態(tài)是完全充電狀態(tài)時，禁止 對第一電池lll充電。當?shù)谝浑姵氐臓顟B(tài)不是完全充電狀態(tài)時，第一電池的 充電方法如下。第一電壓探測器241向控制器233傳遞第一電池111的狀態(tài) 信息，并且控制器233確定第一電池111沒有被完全充電，并輸出信號?？?制器向第一開關(guān)元件211和充電開關(guān)元件231輸出導(dǎo)通信號，以便導(dǎo)通第一 開關(guān)元件211和充電開關(guān)元件231，因此第一電池111被充電直到完全充電 為止。相反，當?shù)谝浑姵?11被完全充電時，禁止對第一電池111充電的方 法是通過從第 一控制器233輸出的斷開信號來斷開第一開關(guān)元件211,并切 斷第一電池111的高電流通路。在第二步驟(S12),在由于第一電池111在第一步驟(Sll)被完全充 電而禁止對第一電池111充電之后，通過識別第二電池112的充電狀態(tài)來判 斷第二電池112的狀態(tài)是否是完全充電狀態(tài)。接下來，當?shù)诙姵?12沒有 處于完全充電狀態(tài)時，利用滿足第二電池112的電池容量的充電方法開始對 第二電池112進行充電，并且當?shù)诙姵?12處于完全充電狀態(tài)時，禁止對 第二電池112充電。在第三步驟(S13)，當?shù)谝浑姵?11和第二電池112都處于完全充電 狀態(tài)時，禁止對第一電池111和第二電池112充電。禁止對第一電池lll和 第二電池112充電的方法是斷開充電開關(guān)元件211或斷開第一開關(guān)元件211 和第二開關(guān)元件212,因此，從連接到正/負充電/》文電端子(P+,P-)的高電 流通路斷開第一電池111和第二電池112。此外，混合充電方法進一步包括識別過度充電的步驟(S10),其中在 第一到第三步驟(Sll、 S12和S13)期間，當?shù)谝浑姵?11和第二電池112 處于過度充電狀態(tài)時，第一電池111和第二電池開始祐:;改電。這種識別電池 過度充電的步驟可以在充電模式中進行，在該模式下充電器(未示出)連接 到正/負充電/放電端子(P+,P-)，并進行充電。在充電模式開始之后，控制 器233判斷第一電池111和第二電池112的充電狀態(tài)，并通過從第一控制器 233輸出的導(dǎo)通/斷開信號來導(dǎo)通/斷開充電開關(guān)元件231和放電開關(guān)元件 232。更具體地說，第一控制器233通過連接到第一電池111和第二電池112 的第一電壓探測器241和第二電壓探測器242識別第一電池111和第二電池 112的狀態(tài)。第一電池111和第二電池112的過度充電狀態(tài)是指第一電池111 和第二電池112#1過度充電，并且第一電池111和第二電池112分別在過度 充電狀態(tài)中具有最大電位的狀態(tài)。這種最大電位的基準可以由第一電壓探測 器241和第二電壓探測器242的基準電壓來設(shè)置。根據(jù)在第一電壓探測器 241和第二電壓探測器242中設(shè)置的最大電位的基準，第一電池111和第二 電池112纟皮識別為處于過度充電狀態(tài)。相應(yīng)地，連接到第一電池111和第二 電池112的充電開關(guān)元件231被斷開，因此，禁止對第一電池111和第二電池112充電，并且放電開關(guān)元件232和第一開關(guān)元件211或第二開關(guān)元件 212被導(dǎo)通，因此第一電池111或第二電池112被放電。這種過度充電識別 步驟(S10)具有高于第一到第三步驟(Sll、 S12和S13)的優(yōu)先權(quán)。在第一到第三步驟(Sll、 S12和S13)期間，當高于所設(shè)置的擊穿電 :流的通過電流(over current)流動時，同時進4于用于斷開充電開關(guān)元^牛231 和放電開關(guān)元件232的充電/放電禁止步驟(S30)。當在對第一電池lll和 第二電池112充電時電流從外部流入時，或者當由于充電器等的端子中的接 觸缺陷引起自發(fā)電流流動時，進行充電/放電禁止步驟(S30)中的通過電流 流入。當通過電流/人外部流入時，包括上述情況，充電開關(guān)元件231和》文電 開關(guān)元件232立即斷開，以便保護第一電池lll、第二電池112和混合電池 保護電路240。這種充電/放電步驟(S30)具有高于第一到第三步驟的優(yōu)先 權(quán)。以下參照圖5的流程圖和圖2a的電路圖，對本發(fā)明混合電池放電方法 進行詳細描述。本發(fā)明的混合電池^L電方法包括第一步驟S21、第二步驟S22 和第三步驟S23。首先，在第一步驟(S21)，當負載電連接到第一電池111和第二電池 112的正/負充電W文電端子(P+,P-),并且電池處于;^文電狀態(tài)時，識別第一 電池111或第二電池112的電池狀態(tài)。例如，當選擇第一電池，并且已經(jīng)識 別了第一電池111的放電狀態(tài)時，第一電壓探測器241判斷是否發(fā)生完全放 電。完全放電是指第一電池111的電壓具有的電位略高于過度放電狀態(tài)的電 壓。定義這種完全放電狀態(tài)的原因在于選擇性地對第一電池111和第二電池 112進行放電。接下來，當?shù)谝浑姵?11沒有被完全放電時，進行放電直到 第一電池111被完全放電為止，并且當?shù)谝浑姵?11被完全放電時，禁止對 第一電池111放電。對第一電池111完全放電的方法是，第一電壓纟笨測器 241向控制器233傳遞第 一電池111的狀態(tài)信息，控制器233確定第一電池 lll沒有被完全放電，并輸出信號。控制器233向第一開關(guān)元件211和放電 開關(guān)元件232輸出導(dǎo)通信號，以便第一電池111開始放電，直到它被完全放電為止。相反，當?shù)谝浑姵乇煌耆烹姇r，禁止對第一電池111 ;改電的方法 是，將第一電壓探測器241中探測的第一電池111的完全放電狀態(tài)信息傳遞 到控制器233，控制器233向第一開關(guān)元件211輸出斷開信號，以便斷開第 一開關(guān)元件211。在第二步驟(S22)，在由于第一電池lll在第一步驟(S21)被完全放 電而禁止對第一電池111放電之后，識別第二電池112的》文電狀態(tài)，并判斷 第二電池是否被完全放電。接下來，當?shù)诙姵貨]有被完全放電時，第二電 池112祐j文電，并且當?shù)诙姵?12被完全放電時，禁止對第二電池112》文 電。在第三步驟(S23)，當?shù)谝浑姵?11和第二電池112都被完全;^丈電時， 禁止對第一電池111和第二電池112放電。禁止對第一電池111和第二電池 112放電的方法是，放電開關(guān)元件232斷開，或第一開關(guān)元件211和第二開 關(guān)元件212都斷開，因此第一電池111和第二電池112與正/負充電/訪文電端 子(P十，P-)之間的高電流通路^皮切斷。在第一到第三步驟(S21、 S22和S23)期間，當通過電流高于所設(shè)置 的擊穿電流時，執(zhí)行用于斷開充電開關(guān)元件231和^L電開關(guān)元件232的充電 /放電禁止步驟(S30)。由于已經(jīng)在混合電池充電方法中描述了充電/力文電禁 止步驟(S30)，因此省略其詳細描述。上述混合電池充電方法和;改電方法可以應(yīng)用于上述示例性實施例的混 合電池。雖然已經(jīng)示出并參照示例性實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員 將理解，可以對本發(fā)明作出各種改變和修改，而不脫離由權(quán)利要求所定義的 本發(fā)明的精神和保護范圍?；旌想姵丶捌涑潆?放電方法通過選擇性地對容量不同的電池進一于充電/ 放電來增加充電/放電的效率?？梢灾焕秒姵氐碾娔芏焕梅蛛x電源來驅(qū)動混合電池保護電路，因 jt匕電池可以纟皮自動充電/訪文電。當將電池安裝到便攜式電子設(shè)備時，可通過將不同類型的電池進行混合 來增加空間利用率。在對混合電池進4亍充電/^t電期間，當存在通過電流流動時，可以通過 切斷該電流來保護混合電池。
權(quán)利要求
1、一種混合電池，包括多塊可再充電電池，每塊均具有高電流通路；開關(guān)元件，用于通過電連接到所述可再充電電池的高電流通路中的一條來選擇所述可再充電電池的高電流通路中的一條；混合電池保護電路，電連接到所述多塊可再充電電池，并且由所述多塊可再充電電池中的一塊所供應(yīng)的電能驅(qū)動，所述混合電池保護電路電連接到所述開關(guān)元件，并通過向所述開關(guān)元件發(fā)送導(dǎo)通/斷開信號來依次對所述多塊可再充電電池進行充電/放電。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合電池，其中所述多塊可再充電電池包括一罐 狀電池和一袋狀電池。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合電池，其中所述多塊可再充電電池具有不同 的容量。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合電池，進一步包括充電/放電通路選擇器， 其對充電通路和放電通路進行選擇，所述充電通路使流入所選擇電池的電流能 夠以向前的方向流動，所述放電通路使流入所選擇電池的電流能夠以向后的方 向流動的;^丈電通路，所述充電/放電通路選擇器被布置在所述多塊可再充電電池 與所述開關(guān)元件之間。
5、 一種混合電池，包括 多塊可再充電電池；多個用于電池選擇的開關(guān)元件，每個開關(guān)元件分別電連接到所述多塊可再 充電電池之一的高電流通路，所述開關(guān)元件的數(shù)目對應(yīng)于所述多塊可再充電電 池的數(shù)目；用于充電"丈電的開關(guān)元件，包括充電開關(guān)元件，其電連接到所有所述多 塊可再充電電池的所有高電流通路的接合點；和放電開關(guān)元件，分別電連接到 所述充電開關(guān)元件；和混合電池保護電路，包括電壓探測器，其電連接到各可再充電電池來將 所述多塊可再充電電池的相應(yīng)多個電池電壓與基準電壓進行比較，并輸出與由 所述比較所探測的電壓值相對應(yīng)的數(shù)字信號；和控制器，其接收從所述電壓探 測器輸出的數(shù)字信號，并通過向所述用于電池選擇的開關(guān)元件中的一個輸出導(dǎo) 通/斷開信號來從所述多塊電池中選擇一塊，并向電連接到所選擇電池的高電流 通路的所述充電/放電開關(guān)元件輸出導(dǎo)通/斷開信號，所述控制器電連接到所述充 電/^:電開關(guān)元件的所迷開關(guān)元件。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合電池，其中所述混合電池保護電路進一步包 括通過電流探測器，其探測在所述多塊可再充電電池中流動的電流，并斷開 所述用于充電M文電的開關(guān)元件。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合電池，其中所述混合電池保護電路包括單芯 片封裝中的半導(dǎo)體器件集成電路。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合電池，其中所述用于電池選擇的開關(guān)元件由 P溝道場效應(yīng)晶體管構(gòu)成，并且所述用于充電/力文電的開關(guān)元件由N溝道場效應(yīng) 晶體管構(gòu)成，并且所述用于充電/放電的開關(guān)元件具有寄生二極管來防止反向電流。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合電池，其中所述多塊可再充電電池具有不同 的容量。
10、 一種混合電池，包括 多塊可再充電電池；用于充電/放電的開關(guān)元件，包括用于充電的開關(guān)元件，其分別電連接到 所述多塊可再充電電池；和用于放電的開關(guān)元件，其分別電連接到所述用于充 電的開關(guān)元件；和混合電池保護電路，包括電壓探測器，其電連接到所述多塊可再充電電 池，以便將所述可再充電電池的電壓與基準電壓進行比較，并根據(jù)所述可再充 電電池的狀態(tài)輸出數(shù)字信號；和控制器，其電連接到所述用于充電/i文電的開關(guān) 元件，所述控制器接收從所述電壓探測器輸出的數(shù)字信號，并選擇性地向所述用于充電/放電的開關(guān)元件輸出導(dǎo)通/斷開信號。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的混合電路，其中所述混合電池保護電路進一步包括:'通過電流探測器，其纟果測在所述可再充電電池中流動的電流，并斷開所 述用于充電/放電的開關(guān)元件。
12、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的混合電池，進一步包括反向電流防止二極管， 其布置在所述控制器與所述電壓探測器之間，所述反向電流防止二極管連接到 所述控制器和所述電壓探測器以形成公共地電勢。
13、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的混合電池，其中所述混合電池保護電路包括單 芯片封裝中的半導(dǎo)體器件集成電路。
14、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的混合電池，其中所述用于充電的開關(guān)元件和所 述用于放電的開關(guān)元件由N溝道場效應(yīng)晶體管構(gòu)成，并且所述用于充電/放電的 開關(guān)元件均具有寄生二極管來防止反向電流。
15、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的混合電池，其中所述多塊可再充電電池具有不 同的容量。
16、 一種混合電池，包括 多塊可再充電電池；用于充電/放電的開關(guān)元件，包括用于放電的開關(guān)元件，其電連接到多條 電池高電流通路，所述多條電池高電流通路的數(shù)目對應(yīng)于所述多塊可再充電電 池的數(shù)目；和用于充電的開關(guān)元件，其電連接到所述用于放電的開關(guān)元件的高 電流通鴻-接點；和混合電池保護電路，包括電壓探測器，其電連接到所述多塊可再充電電 池，以便將所述可再充電電池的電壓與基準電壓進行比較，并輸出與由所述比 較所探測的電壓值相對應(yīng)的數(shù)字信號；和控制器，其電連接到所述用于充電/ 放電的開關(guān)元件，以接收從所述電壓探測器輸出的數(shù)字信號，并選擇性地向所 述用于放電的開關(guān)元件和所述用于充電的開關(guān)元件輸出導(dǎo)通/斷開信號。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的混合電池，其中所述混合電池保護電路進一步 包"l舌通過電流:探測器，其探測所述多塊可再充電電池中流動的電流，并斷開所述用于充電/》文電的開關(guān)元件。
18、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的混合電池，其中一用于防止反向電流的寄生二 極管被布置在所述控制器與所述電壓探測器之間，所述寄生二極管連接到所述 控制器與所述電壓探測器以形成公共地電勢。
19、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的混合電池，其中所述混合電池保護電路包括單 芯片封裝中的半導(dǎo)體器件集成電路。
20、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的混合電池，其中所述用于充電的開關(guān)元件和所 述用于放電的開關(guān)元件包括N溝道場效應(yīng)晶體管或P溝道場效應(yīng)晶體管，并且 所述用于充電的開關(guān)元件或所述用于放電的開關(guān)元件包括寄生二極管來防止反 向電流。
21、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的混合電池，其中所述多塊可再充電電池具有不 同的容量。
22、 一種對混合電池進行充電的方法，包括第一步驟，探測正在被充電的多塊具有不同容量的可再充電電池中一塊的 充電狀態(tài)，在所探測的電池沒有被完全充電時，以由所探測電池的電池容量決 定的充電方法開始對所探測的電池進行充電，并且在所探測電池被完全充電時， 停止所述充電；第二步驟，在所探測電池被完全充電而停止所述充電之后，對所述多塊可 再充電電池中的另一塊重復(fù)所述第一步驟；和第三步驟，當所有所述多塊電池都被完全充電時，停止對所述多塊電池充電。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，進一步包括以下步驟在所述第一到第 三步驟期間，響應(yīng)于高于所設(shè)置擊穿電流的通過電流流動，通過斷開一充電/ ;故電開關(guān)來停止充電/放電。
24、 一種對混合電池進行;故電的方法，包括第 一步驟，探測正在被放電的多塊具有不同容量的可再充電電池中 一塊的 放電狀態(tài)，當所探測的電池沒有被完全放電時，以由所探測電池的電池容量決定的放電方法，開始對所探測的電池進行放電，并且在所探測的電池被完全放電時，停止所述i文電；第二步驟，在所探測的電池被完全放電而停止所述放電之后，對所述多塊 可再充電電池中的另 一塊重復(fù)所述第 一步驟；第三步驟，當所有所述多塊電池都被完全放電時，停止對所述多塊電池放電。
25、根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，進一步包括以下步驟在所迷第一到第 三步驟期間，響應(yīng)于高于所設(shè)置擊穿電流的通過電流流動，通過斷開一充電/ 放電開關(guān)來停止充電/放電。
全文摘要
一種混合電池及其充電/放電方法，對具有不同容量的混合電池自動進行充電/放電。所述混合電池包括多塊可再充電電池；開關(guān)元件，其電連接到多塊具有高電流通路的可再充電電池，以電連接到所述高電流通路中的一條；和混合電池保護電路，其電連接到所述多塊可再充電電池，并且由所述多塊可再充電電池中的一塊供應(yīng)的電能來驅(qū)動，所述混合電池保護電路通過向所述開關(guān)元件發(fā)送導(dǎo)通/斷開信號來依次對所述多塊可再充電電池進行充電/放電。
文檔編號H02J7/00GK101227096SQ20081000235
公開日2008年7月23日 申請日期2008年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月17日
發(fā)明者金奉永 申請人:三星Sdi株式會社